Ouve os sons misteriosos de um buraco negro captados pela NASA.

A NASA divulgou, em 2022, um excerto áudio inquietante: a “tradução” para som de ondas acústicas que se propagam a partir de um buraco negro supermassivo situado a cerca de 250 milhões de anos-luz.

Sonificação da NASA do buraco negro supermassivo no enxame de Perseus

O objeto em causa encontra-se no coração do enxame de Perseus (um grande agrupamento de galáxias). As ondas acústicas associadas a este ambiente foram transpostas 57 e 58 oitavas para cima, de modo a ficarem dentro do intervalo audível pelo ouvido humano.

O resultado é um uivo estranho e “de outro mundo” - e, para muitos, com um tom quase agressivo. Foi também a primeira vez que estas ondas foram extraídas dos dados e convertidas num áudio que conseguimos ouvir.

Afinal, como pode haver “som” no espaço?

Não conseguimos ouvir som no espaço como o ouvimos na Terra, porque o vazio entre os astros não transporta ondas sonoras da mesma forma que o ar. Ainda assim, isso não significa ausência total de fenómenos análogos: em certas regiões, há gás e plasma suficientes para suportar ondulações de pressão que se comportam como ondas acústicas.

Foi precisamente isso que, em 2003, deixou os astrónomos surpreendidos: detetaram ondas acústicas a atravessar as enormes quantidades de gás em torno do buraco negro supermassivo no centro do enxame de Perseus - a fonte das hoje famosas “lamentações” sonoras.

A nota mais grave alguma vez detetada e o salto de oitavas

Na sua frequência original, estas ondas seriam impossíveis de ouvir. Incluem a nota mais grave do Universo alguma vez identificada por humanos, muito abaixo do limiar da audição.

A nota mais baixa, reconhecida em 2003, corresponde a um si bemol, pouco mais de 57 oitavas abaixo do dó central. A esse “tom”, a oscilação é tão lenta que um ciclo demora cerca de 10 milhões de anos. Para comparação, a nota mais grave que os humanos conseguem detetar corresponde a um fenómeno com um período na ordem de um vigésimo de segundo.

Nesta sonificação recente, não só se elevou o registo por dezenas de oitavas, como também se acrescentaram notas derivadas dos sinais associados ao buraco negro, para criar uma noção de como este “toque” poderia ressoar através do espaço entre galáxias.

Como os dados foram convertidos em áudio

As ondas foram extraídas de forma radial, isto é, a partir do centro e para fora, desde a região onde se encontra o buraco negro supermassivo. Depois, a reprodução foi organizada numa varredura no sentido anti-horário, começando no centro, para permitir “ouvir” a emissão em todas as direções.

Na prática, isto significa que os sons foram apresentados com frequências 144 mil biliões e 288 mil biliões de vezes superiores às frequências originais. O efeito final mantém-se arrepiante - como acontece com muitas conversões de sinais cósmicos para o domínio audível.

O meio intracluster, aquecimento e evolução das galáxias

Estes sons não são apenas uma curiosidade. O gás e o plasma muito difusos que ocupam o espaço entre as galáxias dentro de um enxame - o chamado meio intracluster - é mais denso e muito mais quente do que o meio intergaláctico fora dos enxames.

A propagação de ondas acústicas no meio intracluster é um dos mecanismos que pode contribuir para o seu aquecimento, ao transportar energia através do plasma. Como a temperatura influencia a formação de estrelas, estas ondas podem ter um papel importante na evolução dos enxames de galáxias ao longo de escalas de tempo muito extensas.

É também esse calor que torna a deteção possível: por ser tão quente, o meio intracluster brilha intensamente em raios X. O Observatório de Raios X Chandra foi essencial tanto para detetar inicialmente as ondulações como para viabilizar o projeto de sonificação.

M87*: outra sonificação, mas a partir de luz (não de ondas sonoras)

Outro buraco negro supermassivo célebre também recebeu tratamento semelhante: M87*, o primeiro buraco negro diretamente imagiado graças ao esforço do Telescópio do Horizonte de Eventos. Em simultâneo, outros instrumentos observaram o mesmo sistema, incluindo o Chandra (raios X), o Hubble (luz visível) e o Grande Conjunto Milimétrico/submilimétrico do Atacama (ALMA) (ondas de rádio).

Essas observações revelaram um jacto colossal de matéria a ser lançado a partir das imediações do buraco negro, com velocidades que parecem superar a da luz no vácuo - um efeito aparente, mas visualmente impressionante. Esses dados também foram convertidos em som.

Importa esclarecer uma diferença crucial: no caso de M87*, os dados de partida não eram ondas sonoras, ao contrário do caso de Perseus. Tratava-se de luz em diferentes frequências. Na sonificação, os dados de rádio, por terem frequências mais baixas, foram mapeados para tons mais graves; os dados óticos ficaram numa faixa intermédia; e os raios X ocuparam os tons mais agudos.

Porque a sonificação pode ser útil (e não apenas fascinante)

Transformar dados visuais em áudio abre uma forma alternativa de explorar fenómenos cósmicos - e pode ter valor científico. Ao mudar a representação de um conjunto de dados, certos padrões tornam-se mais fáceis de distinguir, permitindo identificar detalhes que poderiam passar despercebidos numa análise tradicional.

Além disso, a sonificação é uma ferramenta relevante para acessibilidade: pode ajudar pessoas com baixa visão a explorar informação astronómica complexa e, ao mesmo tempo, oferece ao público em geral uma experiência diferente do Universo, sem substituir a análise científica rigorosa que sustenta estas observações.

Uma versão deste artigo foi publicada pela primeira vez em maio de 2022.